燃氣鍋爐節能技術應用

紀海澎（大慶油田有限責任公司天然氣分公司）

燃氣鍋爐節能技術應用

紀海澎（大慶油田有限責任公司天然氣分公司）

鍋爐是油田生產中不可缺少的動力設備，它為油田生產提供了必備的動力，同時每年又消耗了大量的能源，做好鍋爐節能就顯得尤為重要。通過多年的實踐工作，在沒有尾部預熱器的鍋爐上排煙帶走的熱能是有回收價值的。安裝節能器后測試，回收煙氣余熱可達6.68%。

燃氣鍋爐 高效節能器 煙氣余熱 回收效益

大慶油田有限責任公司天然氣分公司油氣加工九大隊鍋爐房是2002年擴建的，現有功率4.2 MW的SZS4.2-0.7/95/70-Y(Q)熱水鍋爐2臺，功率4.0 MW的SZS4-12.5-Q蒸汽鍋爐2臺。這4臺鍋爐主要擔負廠區和辦公樓的采暖任務，鍋爐設計排煙溫度154℃，正常運行時排煙溫度可達140℃，都沒有裝尾部預熱器，140℃的排煙溫度帶走了很多熱量，造成了燃料的浪費。經統計，2009年共消耗天然氣燃料86×104m3。天然氣按0.90元/m3計，年耗氣費用約77.4×104元，在節能方面還存在很大的挖潛能力。

1 鍋爐節能的主要措施

目前，油田燃氣鍋爐節能采取的主要措施有以下幾種：

◇調整空氣與燃料氣的配比，使燃料氣得到充分燃燒；

◇加強鍋爐及采暖管網的保溫，降低不必要的熱損失，這是一般鍋爐房常用的辦法；

◇加強水處理，防止鍋筒和爐管結垢，保持良好的傳熱效率；

◇燃煤鍋爐采用尾部預熱器，有的加空氣預熱器；

◇回收冷凝水中的熱量；

◇采暖鍋爐科學設計流程，使來回水具有合理的溫差；

◇控制好采暖溫度，做到即滿足生產、生活需要又不會因溫度過高而浪費能源。

2 測算煙氣熱量回收價值

燃料氣燃燒過程中的化學反應為：

煙氣中的汽化潛熱[1]：天然氣燃燒后產生的高位發熱量是39.842 MJ/m3，低位發熱量是35.906 MJ/m3，兩者相差10.8%，如果能回收這部分熱量，效益是可觀的。

水蒸氣降溫放出的熱量[1]：水的比熱是4.2 kJ/(kg·K)，天然氣的密度是0.717 4 kg/m3，每立方米天然氣可產生1.6 kg的水，煙氣從140℃降到60℃，有80℃的溫差，可放出熱量537.6 kJ，煙氣中的水蒸氣可放的總熱量為4.419 6 MJ，占燃料氣低位發熱量的12.31%。

從上面的計算可以看出，煙氣的熱量是有回收價值的。

3 方案實施

鍋爐原工藝流程和加節能器后工藝流程見圖1和圖2。

圖1 鍋爐原工藝流程

圖2 鍋爐加節能器后工藝流程

與儀表廠合作引用QY-R-6型高效節能器。該節能器額定換熱功率152 kW，工作壓力1.0 MPa，進口溫度≤260℃；選用上海應達風機廠生產的CF-11型引風機，引風機流量4 995～6 640 m3，全壓119～998 Pa；選用2臺25SG3-25水泵，功率370 W，流量3 m3/h，一用一備。

測試對象為1#熱水鍋爐。

設備啟動操作：打開一級節能器上循環水入口閥和出口閥，關閉鍋爐循環水進水閥，打開軟化水泵的入口閥和出口閥，打開二級節能器的軟化水進、出口閥，按下按鈕啟動軟化水泵，打開一級節能器煙道入口擋板，插入原煙道插板，啟動引風機，檢查底部排污是否暢通。停爐時的操作：按下軟化水泵停止按鈕，停軟化水泵，關閉軟化水泵進出口閥，關閉二級節能器上軟化水進、出口閥，打開原鍋爐循環水進水閥，關閉一級節能器循環水進、出口閥，按下引風機停止按鈕，打開原煙道插板，關閉一級節能器煙道入口擋板。

測試參數：爐前燃料氣壓力0.02 MPa，機泵運轉正常循環泵出口壓力0.55 MPa，鍋爐壓力0.5 MPa，鍋爐出口溫度82℃，鍋爐入口溫度62℃。導通節能器流程，運行1 h后，測試一級節能器循環水入口溫度62℃，出口溫度63℃，二級節能器軟化水入口溫度28℃，出口溫度46℃，二級節能器煙氣出口溫度68℃。

4 節能效果計算

一級節能器回收熱量[2]：鍋爐正常加溫20℃，節能器使循環水提升溫度1℃，1/20×100=5%。

二級節能器回收熱量[2]：水泵效率80%，實際出水量2.4 m3/h，軟化水溫度上升18℃，每小時回收熱量181 400 kJ，鍋爐每小時實際消耗燃料氣300 m3，每1 m3燃料氣經二級節能器可收回熱量604.67 kJ，占燃料氣低位發熱量的1.68%。

節能器總的節能效果為6.68%。

按每立方米天然氣0.90元計算，1臺水爐年耗氣86×104m3，可產生5.17×104元的收益，遠期效益按10年計算可產生51.7×104元的效益。

5 結論

從使用情況看節能效果是明顯的。設計產品最好做成立式的，可少占空間，使煙氣流動性更好。如果在大功率鍋爐或蒸汽爐上使用，效果會更好。此外，應注意由于排煙溫度低，可能會加快設備的腐蝕，需做好設備的防腐工作。

[1]辛廣路.鍋爐運行[M].北京:機械工業出版社,2004.

[2]姜湘山.燃油燃氣鍋爐及鍋爐房設計[M].北京:機械工業出版社,2006.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.02.018

2011-04-11）

新疆石西油田︵攝影／桑圣江︶

紀海澎，2008年畢業于大慶石油學院，助理工程師，從事生產管理工作，E-mail：trqjihp@petrochina.com.cn，地址：大慶天然氣分公司油氣加工九大隊，163511。